ベストアンサー
CH4、SiH4、GeH4、SnH4は非常に似ています。それらはすべて同じグループに属し、それらの分子構造は四面体です。それらは共有結合を持っています。主な違い:陽子と電子の数。
これらは非極性分子であるため、イオン結合はありません。 。 F、N、またはOに結合されたHがないため、水素結合はありません。では、それは私たちをどこに残すのでしょうか?
双極子によって誘発される双極子力(別名ロンドン分散力)は、これらの原子の沸点を決定します。原子間の引力が、原子がどれだけ簡単に分散できるかを決定します。
原子内の電子は、互いに反発するため、絶えず動いています。ただし、一方の電子が移動し、もう一方の電子が移動しなかった場合は、一時的に充電されます。
怠惰な答えは、最大の分子は最高の沸点を持ちます。プロトンと電子が多いほど、効果は強くなります。
したがって、原子サイズが最小のメタン(CH4)の沸点が最も低くなります。
エッセイの回答にはロンドンを含める必要があります。主な要因としての分散(別名ファンデルワールス力)。
答え
答えは、CH4の沸点が最も低いということではありません。問題は、SnH4が-52℃で沸騰することです。 GeH4は-88Cを沸騰させます。 SiH4は-112で沸騰します==>これらは互いにおよそ30℃の差で沸騰します。しかし、奇妙なCH4は-162で沸騰します。これは、予想される沸点である-142Cよりも50C低い値です。分子量と沸点をプロットすると、簡単に確認できます。電気陰性度?他の人が言ったようにロンドン分散力ですが、なぜですか?
Hの電気陰性度は2.1で、Cは2.5で+0.4の差です。 Si / Ge / Snの電気陰性度はそれぞれ1.8ですが、-0.3の差はほぼ同じです。 HはCH4 / SiH4 / GeH4 / SnH4ですべて同じサイズですが、CとSi / Ge / Snのサイズは異なります。最後に、SiH4 / GeH4 / SnH4のSi / Ge / Snのアクセス可能な電子の量は、Hが中心原子のより多くをカバーする非常にコンパクトなCH4分子よりもはるかに利用可能です。
これは、原子のファンデルワールス半径はC = 110、Si = 170、Ge = 211、Sn = 225ですが、Snは少しずれていることに注意してください。
つまり、CH4はコンパクトであるということです。分子は主にその周りにHがあり、中心Cとの相互作用が少ないのに対し、中心原子(Si / Ge / Sn)ははるかに大きく、電子が多いため、Hと中心原子の間に分極率が誘導されやすくなっています。
SF6が(SF4とSF2に対して)非常に安定している理由を教えてください!